任何電子產(chǎn)品，從幾個(gè)零件構(gòu)成的整流器到成千上萬(wàn)個(gè)零部件組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，都是由基本的電子元件器件和功能構(gòu)成，按電路工作原理，用一定的工藝方法連接而成。雖然連接方法有多種（例如、繞接、壓接、粘接等）但使用最廣泛的方法是錫焊。

1 ．手工焊接的工具

（ 1 ）電烙鐵

（ 2 ）鉻鐵架

圖1

2 ． 錫焊的條件

為了提高焊接質(zhì)量，必須注意掌握錫焊的條件：

被焊件必須具備可焊性；被焊金屬表面應(yīng)保持清潔；使用合適的助焊劑；具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟龋痪哂泻线m的焊接時(shí)間。

焊接與助焊劑

1 ．焊接材料

凡是用來(lái)熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之成為一個(gè)整體的金屬或合金都叫焊料。這里所說(shuō)的焊料只針對(duì)錫焊所用焊料。

常用錫焊材料：

管狀焊錫絲 、抗氧化焊錫、含銀的焊錫、焊膏

2 ．助焊劑的選用

在焊接過(guò)程中，由于金屬在加熱的情況下會(huì)產(chǎn)生一薄層氧化膜，這將阻礙焊錫的浸潤(rùn)，影響焊接點(diǎn)合金的形成，容易出現(xiàn)虛焊、假焊現(xiàn)象。使用助焊劑可改善焊接性能。助焊劑有松香、松香溶液、焊膏焊油等，可根據(jù)不同的焊接對(duì)象合理選用。焊膏焊油等具有一定的腐蝕性，不可用于焊接電子元器件和電路板，焊接完畢應(yīng)將焊接處殘留的焊膏焊油等擦拭干凈。元器件引腳鍍錫時(shí)應(yīng)選用松香作助焊劑。印制電路板上已涂有松香溶液的，元器件焊入時(shí)不必再用助焊劑。

手工焊接基本操作方法

1.焊接操作姿勢(shì)與衛(wèi)生

焊劑加熱揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體是有害的，如果操作時(shí)鼻子距離烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般烙鐵離開(kāi)鼻子的距離應(yīng)至少不少于20cm，通常以40cm為宜。

電烙鐵拿法有三種，如圖1所示。反握法動(dòng)作穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間操作不易疲勞，適于大功率烙鐵的操作。正握法適于中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作。一般在操作臺(tái)上焊印制板等焊件時(shí)，多采用握筆法。

圖1 電烙鐵握持方法

2.五步訓(xùn)練法

作為一種初學(xué)者掌握手工錫焊技術(shù)的訓(xùn)練方法，五步法是卓有成效的。這里專門予以討論。

不少電子愛(ài)好者中通行一種焊接操作法，即先用烙鐵頭沾上一些焊錫，然后將烙鐵放到焊點(diǎn)上停留等待加熱后焊錫潤(rùn)濕焊件。

這種方法，不是正確的操作方法。雖然這樣也可以將焊件焊起來(lái)，但卻不能保證質(zhì)量。從我們所了解的錫焊機(jī)理不難理解這一點(diǎn)。

當(dāng)我們把焊錫熔化到烙鐵頭上時(shí)，焊錫絲中的焊劑附在焊料表面，由于烙鐵頭溫度一般都在250℃～350℃以上，當(dāng)烙鐵放到焊點(diǎn)上之前松香焊劑將不斷揮發(fā)，而當(dāng)烙鐵放到焊點(diǎn)上時(shí)由于焊件溫度低，加熱還用一段時(shí)間，在此期間焊劑很可能揮發(fā)大半甚至完全揮發(fā)，因而在潤(rùn)濕過(guò)程中由于缺少焊劑而潤(rùn)濕不良。同時(shí)由于焊料和焊件溫度差得多。結(jié)合層不容易形成，很難避免虛焊。更由于焊劑的保護(hù)作用喪失后焊料容易氧化。質(zhì)量得不到保證就在所難免了。正確的方法應(yīng)該是五步法（圖2）

圖2 五步法

（1）準(zhǔn)備施焊

準(zhǔn)備好焊錫絲和烙鐵、此時(shí)特別強(qiáng)調(diào)的是烙鐵頭部要保持干凈，即可以沾上焊錫（俗稱吃錫）。

（2）加熱焊件

將烙鐵接觸焊接點(diǎn)，注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分，例如印制板上引線和焊盤都使之受熱，其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分（較大部分）接觸熱容量較大的焊件，烙鐵頭的側(cè)面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件，以保持焊件均勻受熱。

（3）熔化焊料

當(dāng)焊件加熱到能熔化焊錫的溫度后將焊絲置于焊點(diǎn)，焊料開(kāi)始熔化并潤(rùn)濕焊點(diǎn)。

（4）移開(kāi)焊錫

當(dāng)熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開(kāi)。

（5）移開(kāi)烙鐵

當(dāng)焊錫完全潤(rùn)濕焊點(diǎn)后移開(kāi)烙鐵，注意移開(kāi)烙鐵的方向應(yīng)該是大致45°的方向。

上述過(guò)程，對(duì)一般焊點(diǎn)大約二、三秒鐘。對(duì)于熱容量較小的焊點(diǎn)，例如印制電路板上的小焊盤，有時(shí)用三步法概括操作方法，即將上述步驟2，3合為一步，4，5合為一步。實(shí)際上細(xì)微區(qū)分還是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙鐵焊接的基本方法。特別是各步驟之間停用的時(shí)間，對(duì)保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要，只有通過(guò)實(shí)踐才能逐步掌握。

手工焊接操作的具體手法

在保證得到優(yōu)質(zhì)焊點(diǎn)的目標(biāo)下，具體的焊接操作手法可以有所不同，但下面這些前人總結(jié)的方法，對(duì)初學(xué)者的指導(dǎo)作用是不可忽略的。

保持烙鐵頭的清潔

焊接時(shí)，烙鐵頭長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，又接觸助焊劑等弱酸性物質(zhì)，其表面很容易氧化腐蝕并沾上一層黑色雜質(zhì)。這些雜質(zhì)形成隔熱層，妨礙了烙鐵頭與焊件之間的熱傳導(dǎo)。因此，要注意用一塊濕布或濕的木質(zhì)纖維海綿隨時(shí)擦拭烙鐵頭。對(duì)于普通烙鐵頭，在腐蝕污染嚴(yán)重時(shí)可以使用銼刀修去表面氧化層。對(duì)于長(zhǎng)壽命烙鐵頭，就絕對(duì)不能使用這種方法了。

靠增加接觸面積來(lái)加快傳熱

加熱時(shí)，應(yīng)該讓焊件上需要焊錫浸潤(rùn)的各部分均勻受熱，而不是僅僅加熱焊件的一部分，更不要采用烙鐵對(duì)焊件增加壓力的辦法，以免造成損壞或不易覺(jué)察的隱患。有些初學(xué)者用烙鐵頭對(duì)焊接面施加壓力，企圖加快焊接，這是不對(duì)的。正確的方法是，要根據(jù)焊件的形狀選用不同的烙鐵頭，或者自己修整烙鐵頭，讓烙鐵頭與焊件形成面的接觸而不是點(diǎn)或線的接觸。這樣，就能大大提高傳熱效率。

加熱要靠焊錫橋

在非流水線作業(yè)中，焊接的焊點(diǎn)形狀是多種多樣的，不大可能不斷更換烙鐵頭。要提高加熱的效率，需要有進(jìn)行熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵頭上保留少量焊錫，作為加熱時(shí)烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。由于金屬熔液的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣，使焊件很快就被加熱到焊接溫度。應(yīng)該注意，作為焊錫橋的錫量不可保留過(guò)多，不僅因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間存留在烙鐵頭上的焊料處于過(guò)熱狀態(tài)，實(shí)際已經(jīng)降低了質(zhì)量，還可能造成焊點(diǎn)之間誤連短路。

烙鐵撤離有講究

烙鐵的撤離要及時(shí)，而且撤離時(shí)的角度和方向與焊點(diǎn)的形成有關(guān)。如圖所示為烙鐵不同的撤離方向?qū)更c(diǎn)錫量的影響。

圖5 烙鐵撤離方向和焊點(diǎn)錫量的關(guān)系

在焊錫凝固之前不能動(dòng)

切勿使焊件移動(dòng)或受到振動(dòng)，特別是用鑷子夾住焊件時(shí)，一定要等焊錫凝固后再移走鑷子，否則極易造成焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)疏松或虛焊。

焊錫用量要適中

手工焊接常使用的管狀焊錫絲，內(nèi)部已經(jīng)裝有由松香和活化劑制成的助焊劑。焊錫絲的直徑有 0.5 、 0.8 、 1.0 、 … 、 5.0mm 等多種規(guī)格，要根據(jù)焊點(diǎn)的大小選用。一般，應(yīng)使焊錫絲的直徑略小于焊盤的直徑。

如圖所示，過(guò)量的焊錫不但無(wú)必要地消耗了焊錫，而且還增加焊接時(shí)間，降低工作速度。更為嚴(yán)重的是，過(guò)量的焊錫很容易造成不易覺(jué)察的短路故障。焊錫過(guò)少也不能形成牢固的結(jié)合，同樣是不利的。特別是焊接印制板引出導(dǎo)線時(shí)，焊錫用量不足，極容易造成導(dǎo)線脫落。

圖6 焊點(diǎn)錫量的掌握

焊劑用量要適中

適量的助焊劑對(duì)焊接非常有利。過(guò)量使用松香焊劑，焊接以后勢(shì)必需要擦除多余的焊劑，并且延長(zhǎng)了加熱時(shí)間，降低了工作效率。當(dāng)加熱時(shí)間不足時(shí)，又容易形成“夾渣”的缺陷。焊接開(kāi)關(guān)、接插件的時(shí)候，過(guò)量的焊劑容易流到觸點(diǎn)上，會(huì)造成接觸不良。合適的焊劑量，應(yīng)該是松香水僅能浸濕將要形成焊點(diǎn)的部位，不會(huì)透過(guò)印制板上的通孔流走。對(duì)使用松香芯焊絲的焊接來(lái)說(shuō)，基本上不需要再涂助焊劑。目前，印制板生產(chǎn)廠在電路板出廠前大多進(jìn)行過(guò)松香水噴涂處理，無(wú)需再加助焊劑。

不要使用烙鐵頭作為運(yùn)送焊錫的工具

有人習(xí)慣到焊接面上進(jìn)行焊接，結(jié)果造成焊料的氧化。因?yàn)槔予F尖的溫度一般都在 300 ℃ 以上，焊錫絲中的助焊劑在高溫時(shí)容易分解失效，焊錫也處于過(guò)熱的低質(zhì)量狀態(tài)。特別應(yīng)該指出的是，在一些陳舊的書刊中還介紹過(guò)用烙鐵頭運(yùn)送焊錫的方法，請(qǐng)讀者注意鑒別。

焊點(diǎn)質(zhì)量及檢查

對(duì)焊點(diǎn)的質(zhì)量要求，應(yīng)該包括電氣接觸良好、機(jī)械結(jié)合牢固和美觀三個(gè)方面。保證焊點(diǎn)質(zhì)量最重要的一點(diǎn)，就是必須避免虛焊。

1 ．虛焊產(chǎn)生的原因及其危害

虛焊主要是由待焊金屬表面的氧化物和污垢造成的，它使焊點(diǎn)成為有接觸電阻的連接狀態(tài)，導(dǎo)致電路工作不正常，出現(xiàn)連接時(shí)好時(shí)壞的不穩(wěn)定現(xiàn)象，噪聲增加而沒(méi)有規(guī)律性，給電路的調(diào)試、使用和維護(hù)帶來(lái)重大隱患。此外，也有一部分虛焊點(diǎn)在電路開(kāi)始工作的一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，保持接觸尚好，因此不容易發(fā)現(xiàn)。但在溫度、濕度和振動(dòng)等環(huán)境條件的作用下，接觸表面逐步被氧化，接觸慢慢地變得不完全起來(lái)。

虛焊點(diǎn)的接觸電阻會(huì)引起局部發(fā)熱，局部溫度升高又促使不完全接觸的焊點(diǎn)情況進(jìn)一步惡化，最終甚至使焊點(diǎn)脫落，電路完全不能正常工作。這一過(guò)程有時(shí)可長(zhǎng)達(dá)一、二年，其原理可以用“原電池”的概念來(lái)解釋：當(dāng)焊點(diǎn)受潮使水汽滲入間隙后，水分子溶解金屬氧化物和污垢形成電解液，虛焊點(diǎn)兩側(cè)的銅和鉛錫焊料相當(dāng)于原電池的兩個(gè)電極，鉛錫焊料失去電子被氧化，銅材獲得電子被還原。在這樣的原電池結(jié)構(gòu)中，虛焊點(diǎn)內(nèi)發(fā)生金屬損耗性腐蝕，局部溫度升高加劇了化學(xué)反應(yīng)，機(jī)械振動(dòng)讓其中的間隙不斷擴(kuò)大，直到惡性循環(huán)使虛焊點(diǎn)最終形成斷路。

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，在電子整機(jī)產(chǎn)品的故障中，有將近一半是由于焊接不良引起的。然而，要從一臺(tái)有成千上萬(wàn)個(gè)焊點(diǎn)的電子設(shè)備里，找出引起故障的虛焊點(diǎn)來(lái)，實(shí)在不是容易的事。所以，虛焊是電路可靠性的重大隱患，必須嚴(yán)格避免。進(jìn)行手工焊接操作的時(shí)候，尤其要加以注意。

一般來(lái)說(shuō)，造成虛焊的主要原因是：焊錫質(zhì)量差；助焊劑的還原性不良或用量不夠；被焊接處表面未預(yù)先清潔好，鍍錫不牢；烙鐵頭的溫度過(guò)高或過(guò)低，表面有氧化層；焊接時(shí)間掌握不好，太長(zhǎng)或太短；焊接中焊錫尚未凝固時(shí)，焊接元件松動(dòng)。

2 ．對(duì)焊點(diǎn)的要求

可靠的電氣連接、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、光潔整齊的外觀。

3 ．典型焊點(diǎn)的形成及其外觀

在單面和雙面（多層）印制電路板上，焊點(diǎn)的形成是有區(qū)別的：見(jiàn)圖，在單面板上，焊點(diǎn)僅形成在焊接面的焊盤上方；但在雙面板或多層板上，熔融的焊料不僅浸潤(rùn)焊盤上方，還由于毛細(xì)作用，滲透到金屬化孔內(nèi)，焊點(diǎn)形成的區(qū)域包括焊接面的焊盤上方、金屬化孔內(nèi)和元件面上的部分焊盤，如圖所示。

圖7 焊點(diǎn)的形成

從外表直觀看典型焊點(diǎn)，對(duì)它的要求是：

1. 形狀為近似圓錐而表面稍微凹陷，呈漫坡?tīng)?，以焊接?dǎo)線為中心，對(duì)稱成裙形展開(kāi)。虛焊點(diǎn)的表面往往向外凸出，可以鑒別出來(lái)。

2. 焊點(diǎn)上，焊料的連接面呈凹形自然過(guò)渡，焊錫和焊件的交界處平滑，接觸角盡可能小。

3. 表面平滑，有金屬光澤；無(wú)裂紋、針孔、夾渣。